Нильс Бор с женой Маргарет, 30-е годыВ год празднования столетия теории атома, с которой, как принято считать, началась квантовая механика, мне довелось.
Помощь Нильса Бора
Начиная с 1944 года Нильс Бор включается в активную политическую борьбу. Датский физик Нильс Бор считается одной из важнейших фигур в современной физике. Прежде чем перейти непосредственно к биографии Нильса Бора, хотелось бы описать вкратце его научные открытия и достижения.
Нобелевские лауреаты 2022: кто и за какие открытия получил премию
| Нильс Бор: молчание о главном | Granite of science | Нильс Бор, открытия которого, безусловно, изменили физику, пользовался огромным научным и нравственным авторитетом. |
| Нильс Бор - биография и открытия ученого физика | Обзор основных научных достижений Нильса Бора, их влияния на развитие физики и научные открытия, которые сделали его выдающимся ученым. |
| 100 лет атому Бора, отмеченные на родине знаменитой теории | Датский физик Нильс Бор внес весомый вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций. |
| ФутБОРный клуб. Как великие ученые оставили след в спорте | Спорт на БИЗНЕС Online | Главная» Новости» Наследный принц Дании Фредерик отмечает столетие Института Нильса Бора, вручая награды. |
Нильс Бор - биография
С течением времени сотрудничество между учеными росло, а их дружеские связи росли. Одно из событий, в которых оба ученых взаимодействовали в экспериментальной области, было связано с моделью атома, предложенной Резерфордом.. Эта модель была верна в концептуальной области, но было невозможно представить ее, обратив ее в законы классической физики. Учитывая это, Бор осмелился сказать, что причина этого заключалась в том, что динамика атомов не подчинялась законам классической физики.. Северный институт теоретической физики Нильса Бора считали застенчивым и замкнутым человеком, однако серия очерков, опубликованных в 1913 году, принесла ему широкое признание в научной сфере, что сделало его признанным общественным деятелем.
Эти очерки были связаны с его концепцией строения атома. В 1916 году Бор отправился в Копенгаген и там, в своем родном городе, он начал преподавать теоретическую физику в Университете Копенгагена, где он учился.. Находясь в этом положении и благодаря известности, приобретенной ранее, Бор получил достаточно денег, необходимых для создания в 1920 году Северного института теоретической физики.. Датский физик руководил этим институтом с 1921 по 1962 год, когда он умер.
Позднее институт изменил свое название и был назван Институтом Нильса Бора в честь его основателя.. Очень скоро этот институт стал эталоном с точки зрения наиболее важных открытий, сделанных в то время, связанных с атомом и его конформацией.. За короткое время Институт теоретической физики Северных стран был наравне с другими университетами с большим количеством традиций в этой области, такими как немецкие университеты Геттингена и Мюнхена.. Школа Копенгагена 1920-е годы были очень важны для Нильса Бора, поскольку в те годы он издал два основополагающих принципа своих теорий: принцип соответствия, изданный в 1923 году, и принцип взаимодополняемости, добавленный в 1928 году..
Вышеупомянутые принципы стали основой, на которой начала формироваться Копенгагенская школа квантовой механики, также называемая копенгагенской интерпретацией.. Эта школа нашла неблагоприятное в таких великих ученых, как тот же Альберт Эйнштейн, что после противостояния перед разнообразными экспозициями она в итоге признала Нильса Бора одним из лучших научных исследователей того времени.. С другой стороны, в 1922 году он получил Нобелевскую премию по физике за свои эксперименты, связанные с атомной перестройкой, и в том же году родился его единственный сын, Ааге Нильс Бор, который в конечном итоге обучался в институте под председательством Нильса. Позже он стал его директором и, кроме того, в 1975 году получил Нобелевскую премию по физике..
Именно в этом контексте Бор определил делящуюся характеристику плутония.. В конце этого десятилетия, в 1939 году, Бор вернулся в Копенгаген и получил назначение президентом Королевской датской академии наук.. Вторая мировая война В 1940 году Нильс Бор находился в Копенгагене, и в результате Второй мировой войны через три года он был вынужден бежать со своей семьей в Швецию, потому что Бор имел еврейское происхождение.. Там он поселился и присоединился к команде сотрудничества Манхэттенского проекта, который произвел первую атомную бомбу.
Принцип дополнительности В рамках квантовой механики сформулированный Бором принцип дополнительности, который представляет собой теоретический и результирующий подход одновременно, утверждает, что объекты, подверженные квантовым процессам, имеют дополнительные атрибуты, которые нельзя наблюдать или измерять одновременно. Этот принцип дополнительности порожден другим постулатом, разработанным Бором: копенгагенской интерпретацией; фундаментальный для исследования квантовой механики. Копенгагенская интерпретация С помощью ученых Макса Борна и Вернера Гейзенберга Нильс Бор разработал эту интерпретацию квантовой механики, которая позволила выяснить некоторые элементы, которые делают механические процессы возможными, а также их различия. Сформулированный в 1927 году, он считается традиционной интерпретацией. Согласно копенгагенской интерпретации, физические системы не обладают определенными свойствами до того, как они будут подвергнуты измерениям, а квантовая механика способна только предсказывать вероятности, с помощью которых сделанные измерения дадут определенные результаты. Структура периодической таблицы Из своей интерпретации атомной модели Бор смог более детально структурировать периодическую таблицу элементов, существовавших в то время.
Он смог заявить, что химические свойства и связывающая способность элемента тесно связаны с его валентным зарядом. Применение Бора к периодической таблице привело к развитию новой области химии: квантовой химии. Точно так же элемент, известный как бор Bohrium, Bh , получил свое название в честь Нильса Бора. Ядерные реакции Используя предложенную модель, Бор смог предложить и установить механизмы ядерных реакций в двухстадийном процессе. Это открытие Бора долгое время считалось ключевым в научной области, пока спустя годы его не доработал и не усовершенствовал один из его сыновей, Оге Бор. Этот процесс позволяет производить большое количество протонов и фотонов, выделяя энергию одновременно и постоянно.
Нильс Бор разработал модель, которая позволила объяснить процесс ядерного деления некоторых элементов. Эта модель заключалась в наблюдении капли жидкости, которая представляла бы структуру ядра. Точно так же, как интегральная структура капли может быть разделена на две одинаковые части, Бору удалось показать, что то же самое может случиться с атомным ядром, способным порождать новые процессы образования или разрушения на атомном уровне. Ссылки Бор, Н. Человек и физика. Теория: Международный журнал теории, истории и основ науки, 3-8.
Лозада, RS 2008. Нильс Бор. Закон об университете, 36-39. Nobel Media AB. Нильс Бор - Факты. Получено с Nobelprize.
В 30-х годах Бор переехал жить в дом к создателю пивоваренной компании Carsberg, где жил по соседству с пивоваром Иваном Тарановым. Такое соседство быстро утомило Бора, и тот поспешно принялся изучать ядерную физику, чтобы избавить себя от назойливого соседа — пивного алкоголика Таранова. Применив свои изобретения «принцип соответствия» и «принцип дополнительности», Бор заручился финансированием своих ядерных проектов и завершил серию экспериментов открытием механизма деления ядер, которое воочию наблюдал при распаде Таранова на элементарные частицы в экспериментальной установке Бора. Попытки заманить в эту установку Эйнштейна закончились провалом, что, однако, не отразилось на душевном равновесии отца квантовой механики. В 1943 году Бор понял, что фашисты косо поглядывают на получаемые им правительственные транши, и срочно отбыл в Англию на бомбардировщике, полученном им в наследство от Ивана Таранова. В дальнейшем Бор много выступал против применения ядерного оружия. Однако довыступался и был отправлен обратно читать лекции студентам.
Часть знаний, как изготавливать такие мечи, Чэнь получил во время исследований, но многие секреты пришли к нему в снах. Он увидел божественных существ, которые дали ему инструкции. Он неохотно рассказывает подробности, потому что, по его словам, люди всё равно не поверят ему. Перед шлифовкой он час сидит в медитации. Для изготовления меча такого рода необходим душевный и духовный настрой, считает Чэнь. Инсулин После смерти близкого друга, умершего из-за диабета в 1920 году канадский учёный Фредерик Грант Бантинг решил посвятить свою жизнь созданию лекарства от этой страшной болезни. Он начал с изучения литературы, посвященной этой проблеме. Статья Мозеса Баррона «О блокаде панкреатического протока желчными камнями» произвела на молодого ученого очень большое впечатление, вследствие которого он увидел знаменитое сновидение. В этом сне он понял, как правильно действовать. Проснувшись среди ночи, Бантинг записал методику проведения эксперимента на собаке: «Перевязать протоки поджелудочной железы у собак. Подождать шесть-восемь недель. Удалить и экстрагировать». Очень скоро он воплотил эксперимент в жизнь.
Нильс Бор: гений, который не боялся называть себя дураком
И Бор возводит это в принцип: явление должно быть описано с разных сторон, пусть и противоречивым с точки зрения привычных представлений образом. Ведь «как бы далеко за пределами возможностей классического анализа ни лежали квантовые события... Для описания истинной реальности нужен образный язык особой силы, работу физика над его созданием Бор сравнивает с творчеством поэта — и тот и другой ищут образы, отражающие реальность: «Поэт тоже озабочен не столько точным изображением вещей, сколько созданием образов и закреплением мысленных ассоциаций в головах своих слушателей». Но физическая реальность у Бора отличается от поэтической. Это не внутренний мир поэта, а единство взаимосвязанных фактов и явлений природы, для его описания нужны понятия, взаимно дополняющие друг друга. Размышляя о принципах квантовой теории как о единой системе представлений, он пишет: «Для меня это вовсе не вопрос о пустяковых дидактических уловках, но проблема серьезных попыток достичь такой внутренней согласованности в этих представлениях, которая позволила бы надеяться на создание незыблемой основы для последующей конструктивной работы». Институт Нильса Бора при Копенгагенском университете Возможно, это самое важное открытие науки ХХ века — открытие того, что мир природных явлений не может быть описан простыми понятиями, полученными нами из опыта, и закреплен в терминах классической науки. Мир, находящийся за гранью привычных масштабов, сложен для понимания: «Мы столкнулись с трудностями, которые лежат так глубоко, что у нас нет представления о пути, ведущем к их преодолению; в согласии с моим взглядом на вещи эти трудности по природе своей таковы, что они едва ли оставляют нам право надеяться, будто мы сумеем и в атомном мире строить описание событий во времени и пространстве на тот же лад, на какой это делалось нами обычно до сих пор». Чтобы его постичь, нужно уйти от привычек и стереотипов и постараться видеть мир незамутненным взором, взором ребенка. И Нильс Бор успешно справляется с этим. Ему помогает прекрасно развитое чувство юмора.
Напомню, например, его суждение о своем ученике, потерпевшем неудачу в науке: «Он стал поэтом — для физики у него было слишком мало воображения». Не менее известно и высказывание Бора об одной из физических теорий: «Нет сомнения, что перед нами безумная теория, но весь вопрос в том, достаточно ли она безумна, чтобы оказаться еще и верной! Нильс Бор парировал: «Но, право же, не наша печаль — предписывать Господу Богу, как ему следовало бы управлять этим миром!
Модель Бора, предполагающая, что электроны движутся вокруг атомного ядра подобно планетам, обращающимся вокруг звезды, позволила объяснить химические и оптические свойства атомов. В 1922 году за эту работу Нильс Бор был награжден Нобелевской премией. Опыты по изучению прохождения электрического тока через жидкости, проводимые Фарадеем, дали представление об электричестве как отдельных единичных зарядах. Величины этих зарядов были определены при изучении прохождения электрического тока через газы.
При этом даже тогда Бор с Резерфордом не познакомились, а «дружить семьями» они начали двумя годами позже. В 1910 году Бор стал магистром.
Одновременно с получением последней «учебной» степени, в жизни будущего нобелиата случилось и еще одно важное событие: он познакомился с Маргрет Норлунд, сестрой математика Нильса Норлунда. В 1912 году они зарегистрируют свой брак. Попутно он доказал теорему статистической механики, из которой следовало, что суммарный магнитный момент любой совокупности электрических зарядов, которые движутся в электрическом поле по законам классической механики, равен нулю в 1919 году эту теорему независимо от Бора докажет датская же женщина физик, Хендрика Йоханна ван Левен, и теорема получит название теоремы Бора — ван Левен. Из теоремы Бора-ван Левен следовал один важный вывод: в рамках классической физики объяснить магнитные свойства металлов не получится. Так что диссертация Бора стала первым шагом великого физика к «квантовому откровению». В том же 1911 году Бор получает стипендию в 2500 крон для стажировки за границей. И, естественно, едет в столицу мировой физики — Великобританию, в Кавендишскую лабораторию. Работать под руководством учителя и воспитателя многих нобелевских лауреатов, сэра Джозефа Джона Томсона. И получает жестокий удар — приехав, молодой ученый «с колес» находит ошибку в вычислениях своего наставника, сообщает ему и… «Я был разочарован, Томсона не заинтересовало то, что его вычисления оказались неверными.
В этом была и моя вина. Я недостаточно хорошо знал английский и потому не мог объясниться… Томсон был гением, который, на самом деле, указал путь всем… В целом, работать в Кембридже было очень интересно, но это было абсолютно бесполезным занятием», — так пишет Бор о своем начальнике. Нужно сказать, что за два года до приезда Бора в Англию Резерфорд, уже нобелевский лауреат, делает свое знаменитое открытие — строение ядра атома. В лаборатории только о том и говорили: какие последствия для физики повлечет за собой это открытие. Собственно, первые последствия случились уже в том же, знаковом для Бора, 1911 году: Резерфорд опубликовал статью о своей планетарной модели атома, согласно которой вокруг крошечного ядра, подобно планетам вокруг Солнца, вращались электроны. Но поскольку ядро в модели Резерфорда заряжено положительно, а электроны — отрицательно, то возникал вопрос: как электроны не падают на него. По всем правилам классической механики и законам электромагнитного взаимодействия должно было происходить именно так. Работа у Резерфорда в Манчестере заставила Бора работать над разрешением сложившегося противоречия.
Можно сказать, что датский физик повторил научный успех Николая Коперника, жившего в далёком XVI веке. Бора за грандиозное открытие удостоили высшей академической награды — Нобелевской премии. Интересный факт: 1922 год стал для молодого датчанина, возможно, самым удачным в его жизни. В тот год он не только получил Нобелевскую премию, но и обзавёлся своим первым ребёнком, Оге, который спустя десятки лет тоже получил Нобелевскую премию по физике. Нильс Бор был эксцентричным человеком с неординарным характером. Этот датчанин был увлечён не только точными науками. Его главной страстью был футбол, в который он играл в молодом возрасте, исполняя на поле роль вратаря небольшого любительского клуба. Он играл в одной команде со своим родным братом Харальдом, который впоследствии тоже стал академиком — в сфере математики. Больше всего датчанин любил вестерны. Бывало, что по вечерам Бор сетовал своим ученикам на утомлённость, с которыми, между прочим, знаменитый академик до самой старости был в тёплых дружеских отношениях. В такие дни юные студенты заботливо водили своего профессора в кино на сеансы американских кинолент. Бывает, что учёные и академики отличаются недоброжелательностью и отрешённостью. Но только не Нильс Бор! Датчанин обладал неутомимым темпераментом, был добрым и отзывчивым человеком. Многие современники отзывались о Боре как о преданном товарище с прекрасным чувством юмора.
Нобелевку дали за ответ на вопрос, «играет ли Бог в кости»
Однако за всеми расчетами, формулами, теориями и открытиями не менее отчетливо всегда был виден интереснейший жизненный путь человека, неравнодушного к судьбам окружавших его людей, к их проблемам — личностным и глобальным. Нильс Бор родился 7 октября 1885 года в семье профессора физиологии Копенгагенского университета Христиана Бора, который и передал сыну наследственное уважение к умственному труду и точным знаниям. Наследственное, так как его прадед руководил частной школой на острове Борнхольм, а дед возглавлял школу в гамлетовском Эльсиноре. В свое время Христиан Бор пренебрег доходной карьерой частнопрактикующего врача ради удовлетворения своей исследовательской страсти, и не зря. К 35 годам он стал профессором Копенгагенского университета, а вскоре и членом Датской академии наук. Получив в области исследования физиологии человека мировую известность, он дважды становился претендентом на Нобелевскую премию. Однако судьба распорядилась так, что получил ее в итоге только его сын. Со скромнягой Христианом Бором ее свел случай. Как девушке из высшего общества, Эллен полагалось сидеть дома: обучение женщин не поощрялось. Однако она всё равно наперекор всем решила поступить в университет и наняла себе для подготовки 26-летнего доктора наук Христиана Бора. Затея провалилась: студенткой она так и не стала.
Зато стала молодой женой Христиана Бора. Довольно скоро в семье, где царили любовь и взаимопонимание, родились двое мальчиков: старший Нильс и младший Харальд. Нильс пронесет через всю жизнь огромную любовь и к семье, и к младшему брату, Харальду, впоследствии также ставшему знаменитым математиком. В будущем у самого Нильса и его жены Маргарет будет шестеро детей, но вместе со счастьем их рождения и воспитанием его постигнет и тяжелейшая трагедия. Вместе со своими давними друзьями — химиком Бьеррумом и хирургом Кивицем — отец будет управлять парусами. В штормовой непогоде в первое мгновенье никто из них не заметит, как волна, обрушившись на корму, смоет Кристиана, стоящего у руля. Он же, уверенный в своих силах, не сразу позовет на помощь. А в следующее мгновенье будет уже поздно. Отец, бросившись к борту, уже не увидит его в волнах, а яхту моментально отнесет от места происшествия. Друзья еле удержат и отшвырнут Бора, в безумстве рвущегося к воде, а затем часами будут кружить на месте трагедии, веруя, что сейчас раздастся крик мальчика, и они поспешат на помощь.
Идеи о поляризуемости и деформациях ядер были положены в основу обобщённой коллективной модели ядра, развитой в начале 1950-х годов Оге Бором , Беном Моттельсоном и Джеймсом Рейнуотером [59]. Велик вклад Бора в объяснение механизма деления ядер , при котором происходит освобождение огромных количеств энергии. Деление было экспериментально обнаружено в конце 1938 года Отто Ганом и Фрицем Штрассманом и верно истолковано Лизой Мейтнер и Отто Фришем во время рождественских каникул. Бор узнал об их идеях от Фриша, работавшего тогда в Копенгагене , перед самым отъездом в США в январе 1939 года [60]. В Принстоне совместно с Джоном Уилером он развил количественную теорию деления ядер, основываясь на модели составного ядра и представлениях о критической деформации ядра, ведущей к его неустойчивости и распаду. Для некоторых ядер эта критическая величина может быть равна нулю, что выражается в распаде ядра при сколь угодно малых деформациях [61]. Теория позволила получить зависимость сечения деления от энергии, совпадающую с экспериментальной. Кроме того, Бору удалось показать, что деление ядер урана-235 вызывается «медленными» низкоэнергетичными нейтронами , а урана-238 — быстрыми [62]. Противостояние нацизму. Борьба против атомной угрозы 1940—1950 [ править править код ] После прихода к власти в Германии нацистов Бор принял активное участие в устройстве судьбы многих учёных-эмигрантов, которые переехали в Копенгаген.
В 1933 году усилиями Нильса Бора, его брата Харальда , директора Института вакцин Торвальда Мадсена и адвоката Альберта Йоргенсена был учреждён специальный Комитет помощи учёным-беженцам [63]. После оккупации Дании в апреле 1940 года возникла реальная опасность ареста Бора в связи с его полуеврейским происхождением. Тем не менее он решил оставаться в Копенгагене, пока это будет возможно, чтобы гарантировать защиту института и своих сотрудников от посягательств оккупационных властей. В октябре 1941 года Бора посетил Гейзенберг , в то время руководитель нацистского атомного проекта. Между ними состоялся разговор о возможности реализации ядерного оружия, о котором немецкий учёный писал следующим образом: Копенгаген я посетил осенью 1941 г. К этому времени мы в «Урановом обществе» в результате экспериментов с ураном и тяжёлой водой пришли к выводу, что возможно построить реактор с использованием урана и тяжёлой воды для получения энергии. Такой разговор состоялся во время вечерней прогулки в районе Ни-Карлсберга. Зная, что Бор находится под надзором германских политических властей и что его отзывы обо мне будут, вероятно, переданы в Германию, я пытался провести этот разговор так, чтобы не подвергать свою жизнь опасности. Беседа, насколько я помню, началась с моего вопроса, должны ли физики в военное время заниматься урановой проблемой, поскольку прогресс в этой области сможет привести к серьёзным последствиям в технике ведения войны. Бор сразу же понял значение этого вопроса, поскольку мне удалось уловить его реакцию лёгкого испуга.
Он ответил контрвопросом: «Вы действительно думаете, что деление урана можно использовать для создания оружия? Бор был потрясён моим ответом, предполагая, очевидно, что я намереваюсь сообщить ему о том, что Германия сделала огромный прогресс в производстве атомного оружия. Хотя я и пытался после исправить это ошибочное впечатление, мне все же не удалось завоевать доверие Бора… [64] Таким образом, Гейзенберг намекает, что Бор не понял, что он имел в виду. Однако сам Бор был не согласен с такой трактовкой своей беседы с Гейзенбергом. В 1961 году в разговоре с Аркадием Мигдалом он заявил: Я понял его отлично. Он предлагал мне сотрудничать с нацистами… [65] В 2002 году потомки Бора опубликовали неотправленные письма Бора Гейзенбергу, вероятно, написанные в 1957 году [66]. В первом из них Бор пишет, что отлично помнит их разговор, в котором Гейзенберг высказал уверенность в окончательной победе Германии и предложил Бору присоединиться к разработке атомной бомбы. К осени 1943 года оставаться в Дании стало невозможно, поэтому Бор вместе с сыном Оге был переправлен силами Сопротивления сначала на лодке в Швецию , а оттуда на бомбардировщике в Англию , при этом они едва не погибли [67]. Тётя Бора старшая сестра его матери — известный датский педагог Ханна Адлер 1859—1947 — была депортирована в концлагерь , несмотря на 84-летний возраст и правительственную защиту [68]. В Великобритании и США , куда он вскоре переехал, учёный включился в работу над созданием атомной бомбы и участвовал в ней вплоть до июня 1945 года.
Вместе с тем, уже начиная с 1944 года , Бор осознавал всю опасность атомной угрозы. Встреча с премьер-министром Великобритании 16 мая 1944 года не привела к каким-либо результатам. В своём меморандуме на имя президента Рузвельта 3 июля 1944 он призвал к полному запрещению использования ядерного оружия , к обеспечению строгого международного контроля за ним и, в то же время, к уничтожению всякой монополии на мирное применение атомной энергии [67]. Впоследствии он направил в адрес руководителей США ещё два меморандума — от 24 марта 1945 и от 17 мая 1948 года [69]. Бор пытался донести свои мысли до Черчилля и Рузвельта и при личных встречах с ними, однако безрезультатно. Более того, эта деятельность, а также приглашение приехать на время войны в Советский Союз , полученное от Петра Капицы в начале 1944 года, привели к подозрениям в шпионаже в пользу СССР [70]. В ноябре 1945 года Бора по заданию советской разведки и по рекомендации П. Капицы посетил советский физик Я. Терлецкий , который задал ему ряд вопросов об американском атомном проекте об атомных реакторах. Бор рассказал лишь то, что к этому моменту было опубликовано в открытых источниках, и сообщил о визите Терлецкого контрразведывательным службам [71].
В 1950 году Бор опубликовал открытое письмо ООН , настаивая на мирном сотрудничестве и свободном обмене информацией между государствами как залоге построения «открытого мира» [72]. В дальнейшем он неоднократно высказывался на эту тему, своим авторитетом подкрепляя призывы к миру и предотвращению угрозы ядерной войны [73].
Лермонтовой под ред. Фока и А. Воспоминания об Э. Резерфорде - основоположнике науки о ядре.
Резерфорда, прочитанная 28 ноября 1958 г. Работасопровождается замечаниями С. Френка из т. I «Избранных научных трудов» Н. Проблема причинности в атомной физике - Воhr N. The Causality Problem in Atomic Physics.
После смерти его основателя и бессменного руководителя Институт возглавил Оге Бор до 1970.
Весной 1914 года Бор был приглашён Резерфордом заменить Чарльза Дарвина , внука знаменитого естествоиспытателя , в качестве лектора по математической физике в Манчестерском университете Шустеровская школа математической физики [26]. Он оставался в Манчестере с осени 1914 года до лета 1916 года. В это время он пытался распространить свою теорию на многоэлектронные атомы, однако скоро зашёл в тупик. Уже в сентябре 1914 года он писал: Для систем, состоящих из более чем двух частиц, нет простого соотношения между энергией и числом обращений, и по этой причине соображения, подобные тем, которые я использовал ранее, не могут быть применены для определения «стационарных состояний» системы. Я склонен полагать, что в этой проблеме скрыты очень значительные трудности, которые могут быть преодолены лишь путём отказа от обычных представлений в ещё большей степени, чем это требовалось до сих пор, и что единственной причиной достигнутых успехов является простота рассмотренных систем [27]. В 1914 году Бор сумел частично объяснить расщепление спектральных линий в эффектах Штарка и Зеемана , однако ему не удалось получить расщепление более чем на два компонента.
В этом проявилась ограниченность круговых орбит, рассматриваемых в его теории. Преодолеть её стало возможно лишь после того, как в начале 1916 года Арнольд Зоммерфельд сформулировал обобщённые квантовые условия, ввёл три квантовых числа для орбиты электрона и объяснил тонкую структуру спектральных линий , учтя релятивистские поправки. Бор сразу же занялся коренным пересмотром своих результатов в свете этого нового подхода [28]. Дальнейшее развитие модели. Принцип соответствия 1916—1923 [ править править код ] Летом 1916 года Бор окончательно вернулся на родину и возглавил кафедру теоретической физики в Копенгагенском университете. В апреле 1917 года он обратился к датским властям с просьбой о выделении финансов на строительство нового института для себя и своих сотрудников. Несмотря на большую занятость административными делами, Бор продолжал развивать свою модель, пытаясь обобщить её на случай более сложных атомов, например, гелия.
В 1918 году в статье «О квантовой теории линейчатых спектров» Бор сформулировал количественно так называемый принцип соответствия , связывающий квантовую теорию с классической физикой. Впервые идея соответствия возникла ещё в 1913 году , когда Бор использовал мысль о том, что переходы между стационарными орбитами с большими квантовыми числами должны давать излучение с частотой, совпадающей с частотой обращения электрона [30]. Начиная с 1918 года, принцип соответствия стал в руках Бора мощным средством для получения новых результатов: он позволил, следуя представлениям о коэффициентах Эйнштейна , определить вероятности переходов и, следовательно, интенсивности спектральных линий; получить правила отбора в частности, для гармонического осциллятора ; дать интерпретацию числу и поляризации компонент штарковского и зеемановского расщеплений [31]. Впоследствии Бор дал чёткую формулировку принципу соответствия: …"принцип соответствия", согласно которому наличие переходов между стационарными состояниями, сопровождающихся излучением, связано с гармоническими компонентами колебания в движении атома, определяющими в классической теории свойства излучения, испускаемого вследствие движения частицы. Таким образом, по этому принципу, предполагается, что всякий процесс перехода между двумя стационарными состояниями связан с соответствующей гармонической компонентой так, что вероятность наличия перехода зависит от амплитуды колебания, поляризация же излучения обусловлена более детальными свойствами колебания так же, как интенсивность и поляризация излучения в системе волн, испускаемых атомом по классической теории вследствие наличия указанных компонент колебания, определяется амплитудой и другими свойствами последних. Именно из него исходил в 1925 году Вернер Гейзенберг при построении своей матричной механики [33]. В общефилософском смысле этот принцип, связывающий новые знания с достижениями прошлого, является одним из основных методологических принципов современной науки [33].
В 1921 — 1923 годах в ряде работ Бору впервые удалось дать на основе своей модели атома, спектроскопических данных и общих соображений о свойствах элементов объяснение периодической системы Менделеева , представив схему заполнения электронных орбит оболочек , согласно современной терминологии [34]. Правильность интерпретации периодической таблицы была подтверждена открытием в 1922 году нового элемента гафния Дирком Костером и Георгом Хевеши , работавшими в то время в Копенгагене [35]. Как и предсказывал Бор, этот элемент оказался близок по своим свойствам к цирконию , а не к редкоземельным элементам , как думали ранее [36]. Однако было очевидно, что теория Бора в своей основе содержала внутреннее противоречие, поскольку она механически объединяла классические понятия и законы с квантовыми условиями. Кроме того, она была неполной, недостаточно универсальной, так как не могла быть использована для количественного объяснения всего многообразия явлений атомного мира. Например, Бору совместно с его ассистентом Хендриком Крамерсом так и не удалось решить задачу о движении электронов в атоме гелия простейшей двухэлектронной системе , которой они занимались с 1916 года. Бор отчётливо понимал ограниченность существующих подходов так называемой «старой квантовой теории» и необходимость построения теории, основанной на совершенно новых принципах: …весь подход к проблеме в целом носил ещё в высшей степени полуэмпирический характер, и вскоре стало совершенно ясно, что для исчерпывающего описания физических и химических свойств элементов необходим новый радикальный отход от классической механики, чтобы соединить квантовые постулаты в логически непротиворечивую схему [26].
Нобелевская премия[ править править код ] В 1922 году по по вкладу в изучение ядерных реакций Бору была присуждена Нобелевская премия по физике «за заслуги в изучении строения атома» [37]. В своей лекции «О строении атомов» [38] , прочитанной в Стокгольме 11 декабря 1922 года , Бор подвёл итоги десятилетней работы. Альберт Эйнштейн и Нильс Бор. Брюссель 1930 Новой теорией стала квантовая механика , которая была создана в 1925 — 1927 годах в работах Вернера Гейзенберга , Эрвина Шрёдингера , Макса Борна , Поля Дирака [39]. Вместе с тем, основные идеи квантовой механики, несмотря на её формальные успехи, в первые годы оставались во многом неясными. Для полного понимания физических основ квантовой механики было необходимо связать её с опытом, выявить смысл используемых в ней понятий ибо использование классической терминологии уже не было правомерным , то есть дать интерпретацию её формализма. Именно над этими вопросами физической интерпретации квантовой механики размышлял в это время Бор.
Итогом стала концепция дополнительности , которая была представлена на конгрессе памяти Алессандро Вольты в Комо в сентябре 1927 года [40]. Исходным пунктом в эволюции взглядов Бора стало принятие им в 1925 году дуализма волна — частица. До этого Бор отказывался признавать реальность эйнштейновских квантов света фотонов , которые было трудно согласовать с принципом соответствия [41] , что вылилось в совместную с Крамерсом и Джоном Слейтером статью, в которой было сделано неожиданное предположение о несохранении энергии и импульса в индивидуальных микроскопических процессах законы сохранения принимали статистический характер. Однако эти взгляды вскоре были опровергнуты опытами Вальтера Боте и Ханса Гейгера [42]. Именно корпускулярно-волновой дуализм был положен Бором в основу интерпретации теории. Идея дополнительности, развитая в начале 1927 года во время отпуска в Норвегии [43] , отражает логическое соотношение между двумя способами описания или наборами представлений, которые, хотя и исключают друг друга, оба необходимы для исчерпывающего описания положения дел. Сущность принципа неопределённости состоит в том, что не может возникнуть такой физической ситуации, в которой оба дополнительные аспекта явления проявились бы одновременно и одинаково отчётливо [44].
Иными словами, в микромире нет состояний, в которых объект имел бы одновременно точные динамические характеристики, принадлежащие двум определённым классам, взаимно исключающим друг друга, что находит выражение в соотношении неопределённостей Гейзенберга.
Нобелевские лауреаты: Нильс Бор. Физик и футболист
| История Бора | Во втором томе помещены работы Нильса Бора, опубликованные после 1925 г. Они охватывают в основном вопросы квантовой механики, квантовой электродинамики и теории атомного ядра. |
| Бор Нильс. Книги онлайн | Нильс Бор писал, что этому открытию он обязан сну. |
Голкипер с Нобелевской премией. 12 фактов о гениальном физике Нильсе Боре
| Нильс Бор (краткая биография, что открыл, кратко) | Нильс Бор с женой Маргарет, 30-е годыВ год празднования столетия теории атома, с которой, как принято считать, началась квантовая механика, мне довелось. |
| 7 интересных фактов из биографии Нильса Бора | Нильс Бор и созданная им школа физиков положили начало новому стилю исследовательской работы в теоретической физике. |
Исследование Нильса Бора: теоретик и создатель современной физики
В Копенгагенском университете, куда Нильс Бор поступил в 1903 году, его считали «тяжёлым студентом». В 1910 году Нильс Бор получил звание магистра университета, через год защитил диссертацию, после чего получил докторскую степень. Нильс Хе́нрик Дави́д Бор — датский физик-теоретик и общественный деятель, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1922). В 1922 году за работу в области структуры атома и радиации Нильс Бор удостаивается Нобелевской премии по физике.
Нильс Бор, рокфеллеровские постдоки и рождение квантовой механики
Нильс Бор на знаменитой конференции по теоретической физике в Вашингтоне 26 января 1939 года сообщил об открытии деления урана. Все свои открытия в этой отрасли Бор озвучит на открытой лекции перед студентами в конце того де года в Стокгольме. Нильс Бор с детства полюбил футбол Во время матча Нильс Бор писал на штангах формулы; Он играл за сборную Дании в амплуа вратаря. В данном разделе вы найдете много статей и новостей по теме «Нильс Бор». 18 ноября 1962 года скончался датский физик-теоретик Нильс Бор, один из создателей современной физики.
ФутБОРный клуб. Как великие ученые оставили след в спорте
В 1818 году — на 30-летие колонии — губернатор Маккуаэри велел произвести салют из 30 орудий и дал государственным служащим выходной. Вскоре эту традицию переняли банки и многие общественные организации. В 1888 году все столицы колоний за исключением Аделаиды отпраздновали столетие высадки первого флота как День юбилея, а к 1935 году все штаты страны праздновали 26 января как День Австралии. Герой В канадском городе Брантфорд 26 января 1961 года родился будущий хоккеист Уэйн Гретцки, которому было суждено переписать большинство рекордов североамериканского хоккея. Талант будущей звезды хоккея проявился уже в детстве. В шестилетнем возрасте Гретцки играл с десятилетними спортсменами.
В возрасте десяти лет вундеркинд, выступая в детской лиге, забросил за сезон 378 шайб и сделал 139 передач в 68 играх, что стало абсолютным рекордом. В 16 лет Гретцки уже выступал за сборную Канады на юниорском чемпионате мира, где был самым молодым участником. На следующий год он подписал контракт с профессиональной командой. В сильнейшую хоккейную лигу мира НХЛ Уэйн Гретцки попал в 1979 году и в первом же матче набрал свое первое очко за результативную передачу.
Бор является создателем квантовой теории атома водорода, в которой доказывает, что электрон вращается по определенным квантовым орбитам. В 1916 году Нильс Бор возвращается в Данию, и уже на следующий год его избирают членом Датского королевского общества. В 1939 году Бор становится президентом Датского королевского общества. До последних дней Нильс не прекращал исследования, внося вклад в развитие науки. В 1947 году, в свой 62-й день рождения он получил от короля Дании Фредерика IX высшую национальную награду — орден Слона.
Вклад в науку В 1917 года Нильс Бор вошел в Датское королевское общество, а с 1939 года стал его президентом. Физик получил известность как автор первой квантовой теории атома и активный участник разработки основ квантовой механики. Ученый также внес значительный вклад в развитие теории атомного ядра и ядерных реакций, процессов взаимодействия элементарных частиц со средой. Ученый ушел из жизни 18 ноября 1962 года. Похожие авторы.
Вы всегда можете отключить рекламу. Шпилянский1 Первый московский государственный медицинский университет им. Сеченова Нильс Бор родился в семье профессора Копенгагенского университета, члена Датской академии наук и дочери влиятельного и состоятельного банкира. Окончив школу в 1903 г. За экспериментальное исследование поверхностного натяжения воды студент Бор был награжден золотой медалью Копенгагенской академии наук. И хотя до окончания университета — до степени магистра — ему оставалось еще более 2 лет, золотая медаль проложила ему путь в науку, предсказала, что в мире появился физик по имени НИЛЬС БОР [Д. Данин, с. Женился Бор в 25 лет на Маргарет Нер-лунд, которая стала подлинной и незаменимой опорой мужа. У них было 6 сыновей, один из которых, Оге Бор, также стал известным физиком [Д. Самин, с. С именем Нильса Бора связана вся история современной ядерной физики. В 37 лет он стал лауреатом Нобелевской премии «за заслуги в исследовании строения атомов и испускаемого ими излучения». В 51 год создал капельную модель ядра, введя в ядерную физику термодинамические понятия. Вторая мировая война — немецкая оккупация Дании. В 1943 г. Нильсу Бору — 58 лет. В Соединенных Штатах он принимает участие в создании американской атомной бомбы. Когда стало ясно, что гитлеровская Германия уже не в состоянии овладеть атомным оружием, а Япония даже не пыталась его создать, Бор употребил все свое влияние, чтобы воспрепятствовать применению атомной бом- 1 Шпилянский Эдуард Маркович, д-р мед. С этой целью он беседует с президентом США Франклином Рузвельтом, ссорится с Черчиллем, борется против атомной монополии Англии и США — выдвигает идею «международного контроля» над вооружением.